由于油气管道埋于地下,钢质管道内外壁有绝缘涂层,不与大地直接接触,油气管道遭受地磁暴侵害的响应机制与电网不同,研究油气管道的干扰机理、物理过程、模型算法以及干扰效应,对分析地磁暴对油气管道的危害及相应防治具有重要的意义。本文研究并阐明了地磁暴引发管道地磁感应电流(geomagnetically induced current, GIC)并由此产生管地电位(pipe-soil potentials, PSP)效应的机理与过程,针对2012年10月1日及2014年2月28日地磁暴分别侵害我国港清线和陕京二线管道引发的PSP现象进行了实例分析。地磁暴在油气管道中感应的GIC和PSP与磁暴强度、大地构造、埋地管道自身形态结构等因素有关。通过建立分区分层大地电导率一维模型,得到了基于平面波理论的大地和管道感应电场的算法,根据分布电源传输线理论推导了油气管道GIC和PSP算法。通过西气东输一线遭受地磁暴侵害的计算分析,证明了油气管道GIC和PSP效应模型及算法的正确性、有效性。利用此算法,假设感应电场沿管道分布,大小取0.1V/km,计算分析了不同形态结构管道对PSP效应的影响并总结特征、规律,据此给出地磁暴下管道的危险点,分析了地磁暴PSP效应对阴极保护及人身安全带来的危害,通过与地磁暴侵害电网危害、防治作比较给出初步防治措施。实测和仿真计算数据表明,地磁暴侵害管道危险点据管道的形态与结构的不同而各异,且管道干扰及防护研究要考虑中、小地磁暴的影响,为油气管道的地磁暴防护研究提供了依据。